压力隧洞无粘结预应力混凝土衬砌

前言

第1章 隧洞预应力混凝土衬砌设计

1．1 基础资料

1．2 设计原则

1．3 荷载

1．4 结构选型

1．5 预应力筋束钢筋的布置

1．6 平面有限元设计

1．7 三维有限元计算分析

第2章 隧洞预应力衬砌洞内试验段研究

2．1 试验目的及内容

2．2 隧洞衬砌试验段概况

2．3 隧洞衬砌试验段测试仪器布置

2．4 隧洞衬砌试验段施工

2．5 衬砌试验段预应力筋束张拉与防护

2．6 预应力筋束摩擦系数与张拉伸长量

2．7 隧洞预应力衬砌试验段测试成果分析

第3章 隧洞预应力混凝土衬砌优化设计分析

3．1 优化设计分析的主要影响因素

3．2 围岩弹抗变化对衬砌受力性能的影响

3．3 衬砌厚度不均匀变化对衬砌受力性能的影响

3．4 单层与双层钢绞线衬砌受力性能分析

3．5 锚具槽位置变化对衬砌受力性能的影响

3．6 不考虑围岩弹抗的衬砌受力性能分析

3．7 隧洞衬砌极限承载能力计算

第4章 隧洞衬砌抗震性能分析

4．1 隧洞有限元模型及分析方法

4．2 隧洞混凝土衬砌动力特性分析

4．3 隧洞混凝土衬砌地震响应分析

4．4 埋深对混凝土衬砌地震响应的影响

4．5 衬砌厚度对混凝土衬砌地震响应的影响

4．6 围岩弹抗对混凝土衬砌地震响应的影响

4．7 洞内水体对混凝土衬砌地震响应的影响

4．8 地震波入射角对混凝土衬砌地震响应的影响

参考文献2100433B

《压力隧洞无粘结预应力混凝土衬砌》为国家重点水利建设工程关键技术科研项目和河南省青年骨干教师资助计划研究成果，总结了辽宁省大伙房水库输水（二期）工程隧洞衬砌预应力混凝土设计分析、隧洞预应力混凝土衬砌试验段测试研究、隧洞预应力混凝土衬砌优化设计和性能评价与抗震性能分析成果，呈现了环形高效无粘结预应力混凝土技术工程应用的又一成功案例，可为今后同类工程设计应用提供有益参考。

《压力隧洞无粘结预应力混凝土衬砌》可作为在校研究生和工程技术人员学习现代预应力混凝土技术的参考用书。

隧洞纵坡取决于施工运输和排水的要求，一般为0.1% -1%。压力引水隧洞断面一般采用圆形，经济断面通过技术经济比较确定，初选时可按经济流速3-5m/s计算 。

分析有压隧洞内水压力对衬砌的作用理论主要有两种，即面力理论和体力理论。面力理论假定衬砌不透水，将内水压力作为面力来考虑；体力理论认为衬砌透水，内水压力作为体力考虑。体力理论与面力理论在计算概念上最大的区别是体力理论可以不服从衬砌与围岩变形相容条件，即衬砌可以与围岩脱离。而衬砌若与围岩脱离，则衬砌受力只与衬砌的内、外水压差相关。理论与实践均表明，当内水压力达到一定数值时，水工压力隧洞的钢筋混凝土衬砌必然开裂，开裂之后内水必然外渗。只要围岩透水性不是很强，在衬砌外缘必然作用有外水压力，且这个外水压力与洞内内水压力相差不大，特别是对于厚重、密实的围岩。衬砌所消耗的渗流水头将是很小的。

本书以水工压力隧洞衬砌与围岩联合承载的设计思想为主线，在全面阐述水工压力隧洞结构设计原则的基础上，分别介绍了不衬砌水工压力隧洞围岩应力计算、衬砌水工压力隧洞结构应力计算、压力隧洞围岩抗力系数计算、含水围岩衬砌应力计算、压力隧洞温度应力计算、灌浆式预应力衬砌计算、压力隧洞混凝土衬砌限裂设计的有限环变位协调解析方法，并推导出了相应的解析计算公式。本书给出了水工压力隧洞围岩抗力系数的普遍计算式，依据所建立的水工压力隧洞在温度荷载和均匀内水压力联合作用下的计算模型，给出了衬砌伸缩缝间距设计与裂缝开展宽度的计算方法和解析计算式。本书还采用断裂力学理论，推导出了隧洞钢筋混凝土衬砌限裂设计公式。为便于读者加深对各章内容的理解，书中每章均列举了算例。 2100433B